關鍵晶圓超薄絕緣體 台積電與交大重大突破登上國際頂尖期刊《自然》

  • 時間:2020-03-17 11:23
  • 新聞引據:採訪
  • 撰稿編輯:楊文君
科技部今天(17日)指出,國立交通大學與台灣積體電路製造公司合作組成的研究團隊,成功開發出大面積晶圓尺寸的「單晶氮化硼」成長技術,研究成果於3月榮登於全球頂尖學術期刊《自然》(Nature)。(楊文君攝)

半導體產業是台灣的經濟命脈,科技部今天(17日)指出,國立交通大學與台灣積體電路製造公司合作組成的研究團隊,成功開發出大面積晶圓尺寸的「單晶氮化硼」成長技術,有效解決電子傳輸干擾問題,研究成果於3月榮登於全球頂尖學術期刊《自然》(Nature)。

積體電路中的電晶體尺寸不斷地縮小,即將達到傳統物理極限,在全球科學家研究下,目前已知二維原子層半導體材料厚度僅有0.7奈米,是解決方案之一,但電子在裡面傳輸過程會受到干擾。

在科技部長期支持下,交通大學與台積電合作組成的研究團隊發現,單原子層的氮化硼(boron nitride; BN),只有一個原子厚度,是目前自然界最薄的絕緣層,也是被證明可以有效阻隔二維半導體不受鄰近材料干擾的重要材料,然而,過去的技術一直無法在晶圓上合成高品質單晶的單原子層氮化硼,在他們不斷嘗試之下,找到氮化硼分子沉積在銅晶體表面的物理機制,進而達成晶圓尺寸單晶氮化硼的生長技術。交通大學教授張文豪說:『(原音)為什麼我們可以辦到,其實是最後我們發現,我們可以形成單晶銅的表面,實際上氮化硼是可以在它的表面形成真正的單晶,因為以前沒有用這樣的方式做過,所以普遍做出來不是單晶,大家就認為不可能在上面形成單晶。』

不過,台積電處長李連忠指出,這只是晶圓尺寸突破過程中的一小步,距離量產還非常遠。科技部強調,這次台積電與交通大學的聯合研究成果,是國內產業與學校合作登上全球頂尖學術期刊《自然》的首例,對於產業與學校共同進行基礎研究具有指標性意義。

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